Механическая очистка сточных вод

Этот вид очистки применяется для выделения из сточных вод нерастворенных минеральных и органических примесей. Назначение механической очистки заключается в подготовке сточных вод к последующим, более глубоким видам очистки.

Механическая очистка на современных очистных сооружениях состоит из процеживания через решетки, пескоулавливания, остаивания и фильтрования. Типы и размеры этих сооружений зависят в основном от состава, свойств и расхода производственных сточных вод, а так же от методов их дальнейшей обработки.

Решетки.

Процеживание – первичная стадия очистки сточных или природных вод – предназначено для выделения из воды крупных нерастворимых примесей, которые в процессе дальнейшей обработки воды препятствуют нормальной работе очистного оборудования. Процеживание осуществляется пропусканием воды через решетки и волокноуловители.

Эффективность работы решеток зависит от величины прозоров между стержнями. Различают решетки с мелкими прозорами (от 3 до 10 мм), средними (от 10 до 25 мм) и крупными (от 50 до 100 мм). Решетки очищают либо вручную или, когда станция достаточно большая, с применением автоматизированной системы; в этом случае решетку называют механической стержневой решеткой.

С целью предохранения механических стержневых решеток воду предварительно процеживают через стержневые решетки с крупными прозорами (50—100 мм), которые, как правило, очищают вручную, но могут быть также и механическими для очень больших станций или в случае, если исходная вода несет большие количества крупных примесей.

Стержневые решетки с ручной очисткой изготовляют из прямоугольных стальных стержней и устанавливают вертикально, но чаще под углом от 60 до 80° к горизонтали.

На водопроводных станциях малых и средних размеров иногда взамен решеток перед насосами, подающими сырую воду, устанавливают сита. В некоторых ситах, самоочищающихся, используются различного рода приспособления для противоточной промывки (например, промывочный сифон).

Механические решетки, оборудованные граблинами с наружной стороны, подразделяют на круглые и прямоугольные. Круглые решетки идеальны для станций средних размеров и средней нагрузки по количеству примесей. Они наиболее подходящи для относительно неглубоких сооружений. Их основное преимущество заключается в том, что они имеют большую полезную площадь поверхности. Очистка осуществляется двумя граблинами, закрепленными на кронштейнах, вращающихся вокруг горизонтальной оси.

Снятые с решеток отбросы сбрасываются либо в перемещающийся бункер, либо (что предпочтительнее) на ременной конвейер или же архимедов винт, которые удаляют отбросы в приемники большого объема.

Прямоугольные решетки с возвратно-поступательной очисткой снабжены стержнями прямоугольного или трапецеидального сечения (уменьшается риск забивания решетки твердыми отбросами), обычно с наклоном 80° к горизонту, при этом верхняя часть выше максимального уровня жидкости; решетка имеет металлический или бетонный настил.

Грабельный механизм с возвратно-поступательным движением поднимает отбросы. С помощью специального приспособления отбросы сбрасываются затем в передвижной приемник или на ременной конвейер, расположенный с внутренней стороны решетки.

Прямоугольные решетки с непрерывной очисткой (рис. 2.1) представляют собой относительно тонкие решетки, которые целесообразно использовать только в том случае, когда объемные инородные предметы попадают не часто (или если вода уже прошла через средние решетки). Решетки, расположенные под углом 80° к горизонту, очищаются нейлоновыми щетками, укрепленными на бесконечной цепи. Отбросы удаляются подъемным устройством, расположенным сзади решетки.

Скорость потока в прозорах решетки должна быть достаточной, при которой проносятся твердые примеси, но вместе с тем нет избыточных потерь напора и решетки не забиваются отбросами на глубине. Компромиссное решение — выбор приемлемой скорости между максимальной и минимальной. Обычно средняя скорость в прозорах решетки колеблется от 0,6 до 1 м/с . Скорость более 1 м/с считается критической, так как при такой скорости возможно просачивание загрязняющих веществ сквозь решетку.

Рис. 2.1. механические прямоугольные решетки с непрерывной очисткой.

Если принятая минимальная скорость не предотвращает оседания песка в канале решетки, то следует предусмотреть перемешивание или другие приемы, чтобы не происходило оседание.

Потери напора в стержневых решетках колеблются от 0,05 до 0,15 м при обработке природной воды и от 0,10 до 0,40 м — при обработке сточной воды. Принимаемые максимальные значения создают необходимый запас надежности, который позволяет учесть возможную частичную блокировку решетки.

Расчет решеток производися на максимальный приток воды или на пропускную способность очистной станции. Исходными данными для расчета решеток являются максимальный расход воды (q_{w max}) и скорость движения жидкости ( ) в прозорах решеток. Исходя из этих данных, определяют суммарную площадь «живого» сечения решеток S и, задаваясь числом решеток N, площадь одной решетки S_1:

; (2.3)

. (2.4)

Число прозоров между прутьями решетки можно определить по формуле

, (2.5)

где b – ширина прозоров между прутьями решетки, м; Н₁ – глубина установки решетки в водоем или коллектор, м; - коэффициент, учитывающий стеснение прозоров (в общем случае равен 1,05).

Ширину решетки можно определить по формуле

В_р=s(n-1)+bn, (2.6)

где s – толщина стержней решетки, м.

Уловленные на решетках отбросы дезинфицируются известью и по мере накопления вывозятся (срок хранения отбросов на сооружениях не должен превышать 3 дней). Отбросы утилизируются минерализацией в почве, сжиганием. При почвенной минерализации требуются значительные земельные участки (1 гектар под 250-500 т отбросов), а сжигание является дорогой и экологически опасной в смысле загрязнения воздуха технологией. Уже более 70 лет на действующих очистных сооружениях широко применяется спорная технология дробления и возврата в поток сточных вод дробленых отбросов.

Пример 2.2. Требуется рассчитать одиночную решетку с механи­ческой очисткой, устанавливаемую в коллекторе очистного сооружения промышленного предприятия. Глубина коллектора Н₁ = 1,2 м. Расход сточных вод 2,5 * 10 ⁶ л/ч. Решетка установлена под углом в 60 °.

1) выбираем ширину прозоров между прутьями b>b_min =16 мм при установке одной решетки. Пусть b = 20 мм.

2) скорость потока v принимаем равной 0,8 м/с, т.е. меньше v _{p max} = 1 м/с.

3) переводим расход сточных вод через решетку q из литров в час в кубический метр на секунду.

q_{w max}= 2,5*10⁶/(1000*3600)= 0,694 м³/с

4) определяем число прозоров между прутьями решетки по
формуле:

5) толщину стержней принимаем s = b = 20 мм.

6) общая ширина решетки по формуле (2.6):

В_р=s(n-1)+bn = 20*10^-3*37+20*10^-3*38=1,5

7) полезная длина стержней решетки

l= = м

Над решеткой необходимо предусмотреть лоток для сбора за­грязнений, счищаемых механическими граблями. Поэтому стержни решетки должны выступать над поверхностью воды на величину ∆l. Примем ∆l = 0,5 м. Тогда длина стержней бу­дет равна l = l + ∆l = 1,9м.

Задания для контроля.

Задание 1.

Варианты задания для самостоятельного решения приведены в таблице 2.6

Таблица 2.6

Задание для самостоятельного решения.

Вариант	qw max, *106 л/ч	Н1, м	α
	2,1	1,03	45,5
	2,2	1,06
	2,3	1,09	46,5
	2,4	1,12
	2,5	1,15	47,5
	2,6	1,18
	2,7	1,21	48,5
	2,8	1,24
	2,9	1,27	49,5
	3,0	1,3

Задание 2. Определить размеры решеток и количество улавливаемых ими загрязнений для очистной станции со средней производительностью Q_w=15000 м³/сут. Общий коэффициент неравномерности водоотведения К_об.max=1,58. Глубина воды в камере Н₁ = 1,5 м, средняя скорость воды в прозорах 1 м/с и ширина прозоров 0,016 м, толщина стержня 6 мм.

Задание 3.Определить количество и расчетные параметры решеток станции забора воды флотационной обогатительной фабрики, еслисуточная потребность в воде составляет 150000 м³/сут, Глубина воды в коллекторе 1,2 м, ширина решетки составляет 2100 мм, а ширина фильтрующей части 810 мм, толщина стержней 8 мм, ширина прозоров 16 мм, решетки устанавливаются под углом 60 °.

Усреднители.

Резкие колебания расхода и количества загрязнений сточных вод затрудняют их очистку. Для обеспечения нормальной работы очистных сооружений усредняют расход сточных вод или концентрации веществ, находящихся в ней. Иногда усреднение осуществляют по двум показателям одновременно. Изменение концентрации в сточной воде может произойти в результате её залпового сброса или вследствие циклических колебаний состава вод.

Усреднение проводят в контактных и проточных усреднителях. Контактные усреднители используют при небольших расходах сточной воды, в периодических процессах и для обеспечения выравнивания концентрации. В большинстве случаев применяют проточные усреднители, которые выполняют в виде многокоридорных (многоходовых) резервуаров или резервуаров с перемешивающими устройствами. Из многокоридорных усреднителей наибольшее распространение получили прямоугольные и круглые (рис.2.2) . Усреднение в них достигается смешением струй сточной воды разной концентрации.

б

а

Рис. 2.2 Прямоугольный усреднитель( а) и круглый усреднитель (б) концентрации сточных вод.

1-водоподающий канал; 2-распределительный лоток; 3-глухая перегородка; 4-сборные лотки; 5-продольные перегородки; 6-водоотводящий лоток.

Для погашения залпового сброса объём усреднителя определяется по формуле:

(2.7)

где – расход сточных вод, м³/ч; – длительность залпового сброса, ч; К – коэффициент усреднения:

(2.8)

где – максимальная концентрация загрязнений в залповом сбросе; – средняя концентрация загрязнений в стоке; – концентрация загрязнений в стоке, допустимая по условиям работы последующих сооружений.

Объем усреднителя с перемешивающим устройством при залповом сбросе определяется по следующим формулам:

, при К<5 (2.9)

, при К≥5 (2.10)

Объем усреднителя с перемешивающим устройством при циклических колебаниях вычисляется по формулам:

, при К<5 (2.11)

, при К≥5 (2.12)

где – период цикла колебания, ч.

Для случая произвольного характера колебаний концентрации загрязнений сточных вод методики определения объема усреднителя не имеется и объем определяется методом пошагового подбора. Сначала объем усреднителя принимается примерно равным суммарному притоку сточных вод в часы, когда концентрация загрязнений превышает допустимую концентрацию. Затем проверяется правильность принятого объема путем концентрации загрязнений на выходе из сооружения по часам суток. Если получающийся при расчете ряд концентраций содержит значения больше допустимой величины даже после 3 суток усреднения, расчет следует повторить при увеличенном объеме. Изменение концентрации загрязнения на выходе из усреднителя в каждый час определяется по формуле

(2.13)

где, C_вх, С_вых – концентрация загрязнений на входе и выходе за предфдущий период времени, г/м³.

Результат вычисления может быть как положительным, так и отрицательным. Полученное значение следует прибавить к С_вых предшествующего периода времени, в результате чего получается С_вых данного периода времени.

Определение концентрации загрязнений в усредненной воде следует начинать с того часа, когда наблюдается максимальное значение C_вх. Если получившийся результат в любой период времени превышает допустимую концентрацию загрязнений, то расчет следует повторить при увеличенном объеме усреднителя.

Для усреднения расхода сточных вод объем усреднителя следует рассчитывать аналогично расчету регулирующих емкостей систем водоснабжения и канализации.

Объем усреднителя, предназначенного для усреднения расхода и концентрации загрязнения, также определяется методом подбора — проверкой принятого объема усреднителя и концентрации загрязнения на выходе из усреднителя в отдельные периоды времени.

Пример 2.3.

Определить объем и размеры усреднителя для усреднения сточных вод, приток которых и концентрация загрязнений по часам суток характеризуются данными, приведенными в таблице 2.7. Допустимая концентрация загрязнений C_доп = 700 г/м³.

Таблица 2.7.

Исходные и расчетные данные для проектируемого усреднителя

Исходные данные	Расчетные концентрации загрязнений в усредненной воде за сутки, г/м3
Часы суток	Приток, м3/ч	Свх, г/м3
ΔСвых	Свых	ΔСвых	Свых	ΔСвых	Свых
			-	-	-27		-24
			-	-	-22		-19
			-	-	-19		-17
			-	-	-11		-9
			-	-	-19		-18
			-	-
			-	-
			-	-
			-	-
			-	-
			-	-
			-
			-8
			-19		-16		-16
			-31		-28		-28
			-30		-27		-26
			-40		-37		-36
			-39		-36		-36
			-32		-29		-29
			-26		-23		-23
			-24		-21		-20

Как видно из таблицы 2.7, изменение концентрации загрязнения происходит произвольно. Превышение концентрации загрязнений сверх допустимой наблюдается с 7 до 16 ч. Поэтому период усреднения принимаем равным 9 часам и ориентировочно можно определить объем усреднителя как

V= 300+450+450+480+500+600+700+750+500 = 4730 м³.

Типовая секция имеет размеры 25*11,8*5 м и полезный объем 1400 м³. Отсюда можно определить необходимое количество секций.

N=4730/1400=3,38≈ 4. Округление производится в большую сторону, что бы иметь запас объема.

Таким образом, усреднитель будет состоять их 4 типовых секций общим объемом 5600 м³.

Пропускная способность каждой секции определяется из максимального расхода сточных вод. q_w =750/4=187,5 м³/ч.

Проверочный расчет принятого объема усреднителя следует начать с 11 ч, когда концентрация загрязнений в поступающей воде максимальна. Делаем предположение, что в 12 ч в усредненной воде концентрация загрязнений равна допустимой, т. е. 700 г/м³. Изменение концентрации загрязнений в следующий час по формуле 2.13 будет

= г/м³.

Концентрация загрязнений в выходящей воде

С_вых13 = С_вых12+ =700+13=713 г/м³

Результаты расчетов приведены в таблице 2.7. Как видно из таблицы, максимальная концентрация на третьи сутки составляет 698 г/м³, что меньше допустимой. Следовательно, расчетный объем усреднителя определен правильно.

Задания для контроля.

Задание 1.Рассчитать объем усреднителя.Расход производственных сточных вод равен q_w = 450 м3/ч, характер нестационарности – залповые сбросы длительностью τ_з = 1,5 ч загрязнений c концентрацией C_max = 620 мг/л. Средняя концентрация загрязнений в стоке составляет C_ср = 180 мг/л, допустимая концентрация после усреднения должна быть C_доп = 250 мг/л.

Задание 2. Рассчитать объем усреднителя. Расход производственных сточных вод постоянный и равен q_w = 530 м3/ч, характер нестационарности – произвольные колебаниянения. Концентрация загрязнений в сточной воде приведена в таблице 2.8. Допустимая концентрация на выходе из усреднителя не должна превышать 800 мг/л.

Исходные данные
Часы суток	Свх, мг/л

Задание 3. Расход производственных сточных вод равен q_w = 380 м3/ч, характер нестационарности – циклические сбросы загрязнений с периодом колебаний τ_к = 3 ч и концентрацией C_max = 750 мг/л. Средняя концентрация загрязнений в стоке составляет 130 мг/л, допустимая концентрация после усреднения должна быть 260 мг/л. Рассчитать объем усреднителя.

Кроме процеживания и смешения к механическим методам очистки так же относится и отстаивание. Отстаивание воды - процесс выделения из нее под действием гравитационных сил взвешенных веществ; при этом частицы с плотностью, большей плотности воды, движутся вниз, с меньшей — вверх. Сооружения, в которых осуществляется этот процесс, называют отстойниками.

Природные воды, забираемые из поверхностных источников водоснабжения, как правило, загрязнены взвешенными веществами, имеющими плотность больше плотности воды, поэтому их можно отнести к суспензиям. Сточные воды могут быть как суспензиями, так и эмульсиями. В последнем случае взвешенными веществами являются масла, жиры и нефтепродукты. В производственных сточных водах компоненты загрязнений, имеющие плотность больше и меньше плотности воды, часто присутствуют одновременно. Эффективность процесса отстаивания воды определяется скоростью осаждения взвешенных частиц, от которой зависят продолжительного процесса и объем отстойных сооружений. Основным фактором, определяющим продолжительного процесса отстаивания воды, является дисперсность (крупность) частиц.

Процесс отстаивания нашел широкое применение. Практически на всех станциях очистки питьевых и сточных вод городов и промышленных предприятий применяются аппараты для отстаивания. К таким аппаратам относятся песколовки, первичные и вторичные отстойники, илоуловители, нефтеловушки, смоло-, жиро- и маслоуловители.

Отстойники.

Отстойные сооружения, используемые на очистных сооружениях канализации, классифицируются:

· по характеру работы: подразделяются на периодического действия (контактные) и непрерывного действия (проточные);

· по технологической роли: делятся на первичные отстойники (для осветления сточной воды),вторичные отстойники (для отстаивания воды, прошедшей биологическую очистку) и третичные отстойники (для доочистки), илоуплотнители, осадкоуплотнители;

· по направлению движения потока воды: бывают вертикальные, горизонтальные, радиальные (разновидности: с центральным, периферийным и с радиальным подвижным впуском воды) и наклонные тонкослойные (в зависимости от схемы движения воды и осадка бывают прямоточными, противоточными и перекрестными);

· по способу обеспечения флокуляции взвешенных веществ: активная флокуляция (достигается путем аэрации, механического перемешивания или реагентной обработкой) и пассивная флокуляция (разновидности: в свободном объеме или в контактной среде);

· по способу выгрузки осадка: сооружения со скребковыми механизмами, илососами и гидросмывом.

В таблице 2.9 приведены некоторые параметры первичных отстойников. В таблице 2.10 приведены значения производительности и эффекта осветления первичных отстойников.

Таблица 2.9

Параметры первичных отстойников

отстойник	Коэффициент использования объема	Рабочая глубина отстойной части, Н м	Ширина, В м	Скорость потока, мм/с	Угол наклона днища, град.	Угол наклона пластины, град.
Горизонтальный	0,5	1,5-4	(2-5)Н	5-10	0,005	-
Радиальный	0,45	1,5-5	-	5-10	0,05	--
Вертикальный	0,35	2,7-3,8	-	-	-	-
С вращающимся сборно-распределительным устройством	0,85	0,8-1,2	-	-	-	-
С нисходяще-восходящим потоком	0,65	2,7-3,8	-	(2-3)v0	-	-
Тонкослойный, противоточная и прямоугольная схемы	0,5-0,7	0,025-0,2	2-6	-	-	45-60
Тонкослойный, перекрестная схема	0,8	0,025-0,2	1,5	-	0,005	45-60

Таблица 2.10

Производительность и эффект осветления первичных отстойников

Отстойники	Производительность, Тыс. м3/сут	Эффект осветления, %
горизонтальные	15-100	50-60
вертикальные	2-20
- с нисходяще-восходящим потоком	2-20	60-65
радиальные	Свыше 20	50-55
С вращающемся сборно-распределительным устройством	Свыше 20
тонкослойные	-

Расчет горизонтального отстойника.

Горизонтальные отстойники применяют при больших расходах обрабатываемой воды – более 30000 м3/сут – поскольку имеют несложную конструкцию и сравнительно просты в эксплуатации.

Они представляют собой прямоугольные в плане резервуары, выполненные обычно из железобетона (рис. 2.3). Для повышения равномерности распределения воды в поперечном сечении отстойника его делят в продольном направлении перегородками на ряд коридоров шириной от 3 до 6 м. Дно отстойника устраивают с уклоном не менее 0,01 в сторону входной части отстойника.

Для сгребания осадка в сторону приямка иногда устраивается скребковый механизм в виде транспортера со скребками. При открытой задвижке на сбросном трубопроводе под действием гидростатического давления осадок в виде пульпы удаляется из отстойника. Другим способом удаления осадка является выпуск его через специальную дренажную систему из дырчатых труб или коробов, укладываемых по дну отстойника. Расстояние между осями соседних труб 2–3 м.

Рис. 2.3 Конструкция горизонтального отстойника: 1 – водораспределительный лоток; 2 – затопленная перегородка; 3 – трубопровод сбора осадка; 4 – коридор отстойника; 5 – лоток или дырчатая труба для рассредоточенного сбора отстоянной воды; 6 – водосборный лоток (карман); 7 – шибер; 8 – отвод воды на фильтры; 9 – приямок осадка; 10 – трубопровод сброса осадка; 11 – лоток сбора осадка; 12 – камера реакции.

Определяется гидравлическая крупность частиц.

(2.14)

где Н – рабочая глубина отстойника, м; – коэффициент использования объема; – продолжительность отстаивания, определяется экспериментально или по таблице 2.11, m – определяется по графику (рис. 2.4).

Таблица 2.11

Осветление, %	Продолжительность отстаивания , с в слое 0,5м, при концентрации взвешенных веществ, мг/л
	-	-

Рис. 2.4 Зависимость показателя степени m от исходной концентрации сточных вод при эффекте отстаивания 50% (1), 60% (2) и 70% (3)

Далее рассчитывается суммарная ширина всех отделений отстойника

(2.15)

где – максимальный секундный расход сточных вод, м³/с; - скорость рабочего потока, мм/с, определяется по таблице 2.9. По таблице 2.9 определяется ширина 1 отделения отстойника. Определяется число отделений отстойника n(должно быть не менее двух).

n = ΣB/B₁ (2.16)

Далее определяется длина отстойника

(2.17)

где – турбулентная составляющая мм/с, принимается по таблице 2.12.

Таблица 2.12

Турбулентная составляющая в зависимости от скорости рабочего потока.

, мм/с
, мм/с		0,05	0,1

Количество осадка, выделяемого при отстаивании за сутки, учитывая плотность осадка равную 1 г/см³ определяется по следующей формуле,

, м³/сут (2.18)

где – суточный расход сточных вод, м³/сут, – влажность осадка (94-96 %).

В заключении определяется вместимость приямка одного отстойника для сбора осадка.

, м³ (2.19)

где α - угол наклона стенок приямка, равный 50–55º.

Задания для контроля.

Задание 1. Суточный расход городских сточных вод Q = 36 500 м³/сут; максимальный секундный расход q_max = 0,65 м³/с; содержание взвешенных веществ в поступающей воде C_вх = 210 мг/л, содержание взвешенных веществ в осветленной воде должно быть C_вых = 100 мг/л. Необходимый эффект осветления составляет 52,4%. Рассчитать первичный горизонтальный отстойник и найти необходимое количество отстойников.

Задание 2. Рассчитать первичный горизонтальный отстойник, если максимальный секундный расход сточных вод предприятия составляет 0,54 м³/с, коэффициент неравномерности расхода 1,15, содержание взвешенных веществ в сточных водах 350 мг/л, содержание взвешенных веществ после отстойника должно быть не выше 100 мг/л. Необходимый эффект осветления 70 %.

Расчет вертикальных отстойников.

Вертикальные отстойники из-за больших габаритных размеров применяют на станциях водоочистки производительностью не более 5000 м³/сут. Они представляет собой круглый или квадратный в плане резервуар с камерой хлопьеобразования водоворотного типа, расположенной в центре корпуса отстойника. Сам отстойник имеет конусное днище с углом наклона между стенками конуса 70–80° (рис. 2.5).

Рис. 2.5. Схема вертикального отстойника: 1 – корпус отстойника; 2 – камера хлопьеобразования; 3 – кольцевой водосборный лоток; 4 – подвод осветляемой воды; 5 – отвод осветленной воды; 6 – сброс осадка; 7 – гаситель; 8 – зона накопления осадка (размеры приведены в миллиметрах).

Воду надлежит подавать в камеру хлопьеобразования через сопла, направленные по касательной. В нижней части камеры предусматривается гаситель скорости в виде решетки с ячейками размером 0,5*0,5 м, высотой 0,8 м.

Площадь камеры хлопьеобразования водоворотного типа следует определять из расчета времени пребывания воды в ней в течение 15–20 мин и высоты камеры, принимаемой 3,5–4 м. Диаметр отстойника 5–10 м, глубина – до 7 м. При работе отстойника вода поступает в верхнюю часть камеры хлопьеобразования, проходит по ней вниз, а затем, изменив направление движения воды на противоположное на выходе из камеры, поднимается вверх через зону осаждения отстойника. Скорость восходящего потока воды должна составлять не более 0,6 мм/с, время отстаивания принимается обычно 2 часа.

Количество отделений отстойника n выбирается произвольно, но не менее двух.

Рабочий объём агрегата вычисляется по формуле:

V_p = Q·τ (2.20)

Высота рабочей области Н находится из выражения (в м):

H = υ·τ   (2.21)

где υ – скорость течения шламовых вод внутри отстойника (принимается в диапазоне 0,2-0,3 мм/с).

После расчета, рабочая глубина проверяется по таблице 2,9.

Площадь рабочего сечения составляет:

F_c = V_p/H (2.22) 

а диаметр отстойника может быть вычислен как:

D_отс =   (2.23)

где f_цт – площадь рабочего сечения центрального трубопровода:

f_цт = Q/υ_цтр (2.24)

где υ_цтр – скорость течения шламовых вод в центральном трубопроводе, которую принимают не более 300 мм/с.

По рассчитанному диаметру принимается типовой отстойник или проектируется индивидуально. В таблице 2.13 приведены параметры типовых вертикальных первичных отстойников.

Таблица 2.13

Основные параметры типовых вертикальных первичных отстойников с впуском воды через центральную трубу.

Номер типового проекта	материал	Диаметр, м	Строительная высота, м	Пропускная способность, м3/ч,
Цилиндрической части	Конической части
902-2-19	Монолитный		4,1	1,8
902-2-20	Железобетон		4,1	2,8	69,5
902-2-165	Сборный		4,2	3,3	69,5
902-2-166	железобетон		4,2	5,1	156,5

Производительность вертикального отстойника определяется, так же как и производительность горизонтального, по формуле 2.18.

Задания для контроля.

Задание 1.Рассчитать вертикальный отстойник,если расход сточных вод фабрикисоставляет 2000 м³/ч, расход сточных вод равномерен в течение суток.

Задание 2. Подобрать необходимое количество типовых вертикальных отстойников для очистной станции производительностью 15000 м³/сут., коэффициент неравномерности 1,5.

Расчет радиальных отстойников.

На рисунке 2.6 представлен первичный радиальный отстойник.

Рис. 2.6. Радиальный отстойник: 1 — центральная распределительная труба; 2 — круговой жёлоб; 3 — труба; 4 — скребки; 5 — движущаяся ферма; 6 — приямок; 7 — иловая труба.

Сначала необходимо задаться количеством отделений отстойника (не менее 2-х). Далее рассчитывается диаметр отстойника.

Диаметр радиального отстойника определяется по формуле 2.25.

(2.25)

Зная диаметр, по таблице 2.14 выбирается типовой отстойник.

Таблица 2.14.

Унифицированные размеры первичных радиальных отстойников из сборного железобетона.

Диаметр, м	Глубина зоны отстаивания (Н), м	Расчетный объем зоны, м3	Пропускная способность, м3/ч, при времени отстаивания 1,5 ч
осадка	отстойной
	3,1
	3,1
	3,1
	3,65
	4,7
	5,7

Рассчитывается скорость на середине радиуса отстойника v

(2.26)

Скорость должна быть не больше значений, указанных в табл. 2.9. В противном случае принимается другое количество отделений отстойников.

Общая высота радиального отстойника определяется по формуле

Н_р=Н+Н₁+0,3 (2.27)

Где Н₁ – высота борта над слоем воды 0,3-0,5 м

По формуле (2.18) определяется количество осадка, улавливаемого за сутки.

Задание 1.Рассчитать радиальный отстойник,если расход сточных вод фабрикисоставляет 2000 м³/ч, расход сточных вод равномерен в течение суток.

Задание 2. Подобрать необходимое количество типовых радиальных отстойников для очистной станции производительностью 15000 м³/сут., коэффициент неравномерности 1,8.

Задание 3. Суточный расход городских сточных вод составляет Q= 89 000 м3/сут; максимальный секундный расход qw = 1,51 м3/с; содержание взвешенных веществ в поступающей воде Cen = 310 мг/л, содержание взвешенных веществ в осветленной воде должно быть Cex = 150 мг/л. Рассчитать первичный радиальный отстойник.

Расчет отстойников с вращающимся сборно-распределительным устройством.

На рисунке 2.7 представлен отстойник с вращающимся сборно-распределительным устройством.

Расчет таких отстойников так же как и радиальных отстойников начинается с определения количества отделений. Следует помнить, что минимум должно быть 2 отделения. Далее по формуле 2.27 рассчитывается диаметр отстойника. Диаметр округляется до ближайшего целого значения или принимается как диаметр типового отстойника 18 м и